아미노산

아미노산의 일반식은 다음과 같습니다: NH ₂ – R – COOH 그들의 이름은 "α-아미노 카르복실산"이라는 용어를 축약한 형태입니다. 다양한 유형의 아미노산에 관해 이야기할 때 우리는 종종 그 체계적 이름을 관습적인 이름으로 대체합니다. 예를 들면, 아미노아세트산을 글리신, 2-아미노프로판산을 알라닌, 2-아미노-3-메틸부탄산을 발린이라고 합니다.

아미노산의 분류

아미노산은 크게 단백질형과 비단백질형으로 나뉜다. 전자 그룹에는 약 20개의 화합물이 포함되어 있으며, 각 화합물은 단백질의 구성 요소이며 인체에 매우 중요합니다. 식물과 동물의 구조 분자로도 존재하는 이 단백질은 인체의 항상성을 유지하는 많은 메커니즘에 참여하여 근본적인 역할을 합니다. 또 다른 분류는 특정 아미노산을 생산할 가능성이나 음식과 함께 인체에 필요한 공급량을 고려합니다.

외인성 및 내인성 아미노산

외인성 아미노산은 우리 몸의 항상성을 유지하는 데 필요한 유기 화합물이지만 스스로 생산할 수는 없습니다. 그렇기 때문에 적절하게 균형 잡힌 식사와 적절한 보충제의 형태로 적절한 식단을 제공해야 합니다. 이 아미노산 그룹에는 다음이 포함됩니다.

1. 라이신 – 면역력을 향상시키는 항바이러스 아미노산입니다.
2. 성장 호르몬 생산을 조절하는 메티오닌;
3. 피부 수분의 적절한 유지와 신경계의 적절한 기능을 담당하는 트레오닌;
4. 류신(Leucine)은 분비된 코티솔과 당 수치를 조절하고 상처 치유를 돕는 역할을 합니다.
5. 이소류신 – 특히 근육 조직에 중점을 두고 근육 대사 과정에 참여하는 아미노산입니다.
6. 근육 회복과 과도한 지방 조직 제거를 지원하는 발린;
7. 수면의 질을 높이고 신체적, 정신적 상태를 개선하며 식욕을 조절하는 세로토닌 전구체인 트립토판;
8. 페닐알라닌은 티로신, 도파민, 에피네프린, 노르아드레날린 등 인체에 중요한 많은 호르몬의 전구체입니다.

다른 범주에는 인체에서 정기적으로 합성되는 내인성 아미노산이 포함되어 있어 이에 대한 수요가 자율적으로 지속적으로 충족됩니다. 이 그룹에는 다음과 같은 더 많은 아미노산이 포함되어 있습니다.

1. 알라닌 – 포도당을 적혈구와 뇌로 운반하는 역할을 하는 아미노산입니다.
2. 인지 기능과 집중력을 향상시키는 아스파르트산;
3. 학습, 암기, 집중력 향상과 같은 많은 과정을 지원하는 아스파라긴;
4. 소화 과정을 지원하는 글루타민산은 피로감을 줄이고 기억력을 지원합니다.

조건부 아미노산

이들은 체내에서 생성될 수 있는 화합물이지만 적절한 양의 전구체에 접근할 수 있는 경우에만 가능합니다. 조건부 아미노산에는 다음이 포함됩니다.

1. 노화를 지연시키고 상처 치유 시간을 단축시키며 체력을 향상시키는 아르기닌;
2. 글루타티온 형성의 건축 자재이자 콜라겐의 중요한 생산 요소인 시스테인;
3. 장의 기능을 지원하고 인체에서 불필요한 대사산물을 제거하는 글루타민;
4. 시스테인과 마찬가지로 콜라겐 생성에 참여하지만 멜라닌 합성에도 필요하고 갑상선의 항상성을 유지하는 데 도움이 되는 티로신;
5. 관절염과 당뇨병을 치료할 수 있는 아미노산인 글리신;
6. 코르티솔 수치를 낮추고, 수면의 질을 향상시키며, 장 기능과 소화 효소의 효율성을 높이는 오르니틴;
7. 피부 상태에 좋은 영향을 미치고 유연성을 향상시키는 프롤린;
8. 면역 체계와 뉴런의 기능을 지원하는 과정에 중점을 둔 세린.

단백질 아미노산

이름에서 알 수 있듯이 단백질을 구성하는 아미노산도 있습니다. 보다 구체적으로, 단백질은 다양한 유형의 아미노산이 서로 결합된 것입니다. 그 중 20개가 있으며 합성 중에 소위 코돈(mRNA에 포함된 3개의 뉴클레오티드 서열로 코딩 단위를 구성함)에 의해 코딩됩니다. 각각은 알파-아미노산과 L-아미노산이라는 두 가지 공통된 특징을 가지고 있습니다. 이는 아민 그룹이 카르보닐 그룹에 직접적으로 인접한 알파 탄소에 연결되어 있음을 의미합니다. 문자 "L"은 피셔 투영법의 입체이성질체를 나타내므로 아민 그룹이 공식의 왼쪽에 위치합니다.

아미노산의 물리화학적 성질

아미노산의 물리적 형태는 일반적으로 달콤한 맛을 지닌 결정성 고체입니다. 물에 대한 용해도는 좋지만 유기용매에는 녹지 않습니다. 녹는 점은 상대적으로 높습니다. 아미노산의 화학적 성질은 양쪽성이며 수용액의 반응은 중성입니다. 해리는 기본 아민 그룹을 카르복실 라디칼로 중화시킨 결과인 이중 이온을 생성합니다. 그 결과 양전하와 음전하를 모두 나타내는 내부 암모늄염이 생성됩니다. 그들의 양은 동일합니다. 아미노산은 그것이 해리되는 환경에 따라 양이온 또는 음이온으로 존재할 수 있습니다. 산성 반응의 경우 카르복실기는 해리되지 않으며 아미노산은 양전하를 띤다. 알칼리성 환경에서 반응은 음이온 생성 쪽으로 이동합니다.

등전점(pI)

아미노산이 이중 이온의 형태를 취하는 지점입니다. 각 분자에 대해 [H ₃ O ⁺] 이온의 적절한 농도를 조정할 수 있습니다. 이는 이온이 전기장에서 이동하지 않는 pH를 의미합니다. 아미노산의 양쪽성 성질과 이중 이온 형태의 존재는 산과 알칼리의 영향을 받을 때 염의 이온 구조를 의미합니다. 등전점의 실험적 측정은 알려진 pH 농도의 용액(CH ₃ COOH 및 CH ₃ COONa)이 들어 있는 적절한 시험관에 아미노산(예: 카제인)을 첨가하여 수행됩니다. 등전점은 퇴적물이 가장 풍부한 곳에 도달합니다. 등전점의 특성을 고려하면 전기영동을 사용하여 단백질 혼합물을 분리하는 데 사용할 수 있습니다. 이 방법은 아미노산의 산-염기 특성을 기반으로 하며 혼합물을 젖은 종이 위에 놓습니다. 알려진 pH를 사용하여 특정 아미노산이 존재하는 형태를 결정할 수 있습니다. 그런 다음 종이에 전압을 공급하면 양전하를 띤 아미노산이 음극(-)으로 이동하고, 음전하를 띤 아미노산은 양극(+)으로 이동합니다. 분자의 양전하와 음전하로 균형을 이루는 중성 전하를 띤 화합물은 같은 위치에 유지됩니다.

카르복실기의 특징적인 반응

1. 에스테르화는 아미노산과 알코올의 반응으로 생성된 에스테르를 합성하는 과정입니다. 이러한 반응의 생성물은 양쪽성 성질을 나타내지 않지만 사용된 아민의 특성을 나타냅니다.
2. 탈카르복실화, 즉 수산화바륨(II)(Ba(OH) ₂ ) 용액이 있는 상태에서 아미노산을 가열하는 것입니다. 변형은 아민을 생성합니다.
3. 착물의 생성은 유색 화합물(복합 염)의 형성을 유발하는 금속(주로 구리)의 양이온과 결합하는 아미노산의 능력과 관련됩니다.

아민 그룹의 특징적인 반응

1. 1차 아민 그룹을 포함하는 아미노산과 관련된 탈아미노화. 반응은 질산(HNO ₂ )의 영향으로 일어나며, 반응물로 사용된 아미노산이 산화되어 수산을 생성한다. 아민 그룹은 질소 형태로 방출됩니다. 탈아미노화에는 가수분해성 탈아미노화, 탈카르복실화를 통한 가수분해성 탈아민화, 환원에 의한 탈아미노화, 불포화 탈아민화 등 여러 유형이 있습니다.
2. 아미노산이 케토산으로 전환되는 산화.
3. 생화학적 반응 – 쉬프 염기로 분류될 수 있는 모든 아미노산은 투과 및 탈탄산과 같은 생화학적 변형이 가능합니다.

아미노산 검출에 사용되는 반응

1. 닌히드린 반응은 반응물이 아미노산과 닌히드린 용액 형태의 시약인 착색 반응입니다. 이 반응은 특징적인 보라색-파란색을 생성합니다.
2. 크산토단백질 반응은 페닐알라닌, 티로신 또는 트립토판과 같은 방향족 아미노산을 검출하는 경로의 예입니다. 농축된 질산(V)산(HNO ₃ ) 용액에 노출된 화합물은 색상이 노란색으로 변합니다. 반응 중에 질산 아미노산 유도체가 생성되는 결과입니다.

아미노산의 공급원

인체의 좋은 신체적, 정신적 상태를 보장하기 위해서는 아미노산을 포함한 각 건축자재를 적당량 공급해야 합니다. 적절한 기능에 필요한 모든 아미노산의 매우 중요한 공급원은 완전 단백질입니다. 여기에는 육류, 특히 가금류, 생선, 계란 및 유제품이 포함됩니다. 우유에는 류신, 이소류신, 트레오닌, 트립토판이 다량 함유되어 있습니다. 라이신과 메티오닌은 콩에서 발견됩니다. 발린은 쌀, 땅콩, 참깨, 아몬드와 함께 공급할 수 있으며, 페닐알라닌은 계란, 치즈, 시리얼 제품을 식단에 포함시켜 공급할 수 있습니다. 식품에 아미노산이 함유되는 것은 흔한 일이지만, 우리의 식단이 적절하게 균형을 이루려면 사용하는 제품이 다양해야 합니다. 이는 적절한 필수 기능을 유지하는 데 필요한 그룹의 특정 아미노산만 포함하고 있기 때문입니다.